目录

第一章 盾构施工概况

1.1 盾构法基本概念 ........................................................ 1 1.2 盾构法的主要优点和存在的不足 .......................................... 2 1.2.1 盾构法的主要优点 .................................................. 2 1.2.2 盾构法存在的不足 .................................................. 2 1.3 盾构的分类及适用条件 .................................................. 2

第二章 盾构机地质适应性的确定

2.1 盾构的选型的原则与依据 ............................................... 12 2.1.1 盾构的选型的原则 ................................................. 12 2.1.2 盾构的选型的依据 ................................................. 12 2.2 盾构选型的主要方法 ................................................... 13 2.2.1 根据底层的渗透系数进行选型 ....................................... 13 2.2.2 根据地层的颗粒级配进行选型 ....................................... 14 2.2.3 根据地下水压进行选型 ............................................. 15 2.2.3 盾构选型时必须考虑的特殊因素 ..................................... 15 2.3 盾构选型的确定 ....................................................... 15

第三章 盾构掘进参数的设定

3.1 盾构掘进土压的确定 ................................................... 17 3.2 刀盘扭矩计算 ......................................................... 17

第四章 刀具配置与地质的适应性

4.1 刀具的分类 ........................................................... 18 4.2 不同地质条件下刀具的选择 ............................................. 19 4.2.1 切削刀 ........................................................... 19 4.2.2 先行刀 ........................................................... 19 4.2.3 贝型刀 ........................................................... 20 4.2.4 中心刀（鱼尾刀 、双刃或三刃滚刀 、锥形刀 、中心羊角刀） ...... 20 4.2.5 仿形刀（或超挖刀） ............................................ 21 4.2.6 滚刀 ........................................................... 22 4.2.7 齿刀 ........................................................... 23 4.3 刀具布置与配置 ....................................................... 23

4.3.1 刀具的布置 ....................................................... 23 4.3.2 刀具配置方式 ..................................................... 23 4.3.3 刀具配置的其他注意事项 ........................................... 24

第五章 盾构机始发与接收

5.1 盾构始发的工艺流程 ................................................... 26 5.2 盾构始发的施工技术 ................................................... 26 5.2.1 始发洞门的地层处理和降水 ......................................... 26 5.2.2 反力架安装与受力验算 ............................................. 27 5.2.3 始发基座安装与受力验算 ........................................... 30 5.2.4 始发洞门凿除 ..................................................... 33 5.2.5 洞口密封止水装置 ................................................. 34 5.2.6 盾构的始发 ....................................................... 35 5.3反力架、负环管片及基座的拆除 ......................................... 42 5.3.1拆除流程 .......................................................... 42 5.3.2拆除方法 .......................................................... 42 5.3.3停机时注意问题 .................................................... 43 5.4 盾构始发常见问题的预防或处理 ......................................... 43 5.4.1加固效果不好 ...................................................... 43 5.4.2开洞门时失稳 ...................................................... 43 5.4.3始发后盾构机“叩头” .............................................. 43 5.4.4密封效果不好 ...................................................... 44 5.4.5盾尾失圆 .......................................................... 44 5.4.6支撑系统失稳 ...................................................... 44 5.4.7地面沉降较大 ...................................................... 44 5.5 盾构接收的工艺流程 ................................................... 44 5.6 盾构接收的施工技术 ................................................... 45 5.6.1盾构接收前准备工作 ................................................ 45 5.6.2 接收洞门钢环复测 ................................................. 45 5.6.3 接收段掘进控制 ................................................... 46 5.6.4 同步注浆及二次注浆 ............................................... 47 5.6.5 管片拼装及加固 ................................................... 48

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5.6.6 托架安装及洞门凿除 ............................................... 48 5.6.7 洞门防水装置的安装 ............................................... 49 5.7 盾构接收常见问题的预防或处理 ......................................... 49 5.7.1盾构机出洞前无法降压处理 .......................................... 49 5.7.2破洞门过程中出现渗漏处理 .......................................... 49 5.7.3洞门圈漏水涌泥处理 ................................................ 49

第六章 渣土改良

6.1 盾构机具有的渣土改良设备 ............................................. 50 6.2 不同地层渣土改良剂的选择 ............................................. 50 6.3 渣土改良试验 ......................................................... 51 6.3 施工中遇到的问题及处理措施 ........................................... 52

第七章 同步注浆

7.1 同步注浆目的及原理 ................................................... 54 7.2 同步注浆工艺流程 ..................................................... 54 7.3 注浆设备 ............................................................. 55 7.4 注浆材料和配合比的选择 ............................................... 55 7.4.1 注浆材料应具备的基本性能 ......................................... 55 7.4.2 注浆材料 ......................................................... 56 7.4.3 浆液主要物理力学指标 ............................................. 56 7.4.4 浆液配合比 ....................................................... 56 7.5 同步注浆主要技术参数的确定 ........................................... 56 7.5.1 注浆量的计算 ..................................................... 57 7.5.2 注浆压力的确定 ................................................... 57 7.5.3 注浆量和注浆压力的控制 ........................................... 57 7.6 注浆质量控制 ......................................................... 58 7.6.1 浆液搅拌 ......................................................... 58 7.6.2 浆液运输及注入 ................................................... 58 7.7 同步注浆质量保证措施 ................................................. 58

第八章 开仓换刀

8.1 开仓位置选择 ......................................................... 60 8.2 地面加固施工措施 ..................................................... 61

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8.2.1 下行线开仓地面加固施工措施 ....................................... 61 8.2.2 上行线开仓地面加固施工措施 ....................................... 64 8.3 带压开仓施工流程 ..................................................... 65 8.3.1压力设定 .......................................................... 65 8.4 作业前的准备工作 ..................................................... 66 8.4.1 人员的安排 ....................................................... 66 8.5.2 工期安排 ......................................................... 66 8.5.3 机电系统准备 ..................................................... 66 8.4.4 土工系统的准备 ................................................... 67 8.5.5 盾构到达预定换刀位置 ............................................. 67 8.5带压作业过程 ......................................................... 68 8.5.1进仓前压力试验 .................................................... 68 8.5.2带压进仓 .......................................................... 68 8.5.3土仓作业 .......................................................... 69 8.6 恢复正常掘进 ......................................................... 69

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盾构施工技术总结

第一章 盾构施工概况

1.1 盾构法基本概念

盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。盾构法施工的概貌如图1-1所示。

图1-1盾构施工概貌

1－盾构；2－盾构千斤顶；3－盾构正面网格；4－出土转盘；5－出土皮带运输机；6－管片拼装机； 7－管片；8－压浆泵；9－压浆孔；10－出土机；11－由管片组成的隧道衬砌结构；12－在盾尾空隙的压浆；13－后盾管片；14－竖井。

使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。主要有：

1．疏干掘进土层中地下水的措施；

2．稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；

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